Un articolo (link al file PDF) pubblicato sulla rivista “Nature” riporta l’osservazione di un getto di materiali emesso dal buco nero V404 Cygni che ha cambiato orientamento nel giro di non più di poche ore. Un team guidato da James Miller-Jones del nodo della alla Curtin University dell’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), in Australia, ha usato i radiotelescopi della rete Very Long Baseline Array per studiare l’area attorno al buco nero durante una delle periodiche esplosioni di notevole intensità. Ciò ha permesso di osservare per la prima volta getti di materiali cambiare orientamento nel giro di poche ore o addirittura di minuti.
Distante quasi 8.000 anni luce dalla Terra, il buco nero V404 Cygni ha un diametro stimato in quasi 65 chilometri e una massa stimata in quasi 10 volte quella del Sole. Fa parte di un sistema binario assieme a una compagna di classe K, una stella normale un po’ più piccola del Sole a cui sta rubando materiali che arricchiscono un disco di accrescimento attorno a esso. Questi materiali si scaldano in quella che viene chiamata corona al punto tale che emettono fortissime radiazioni elettromagnetiche, perfino raggi X e raggi gamma. Una parte di questi materiali viene espulsa in getti che hanno velocità vicine a quella della luce. Per queste caratteristiche simili a quelle dei quasar ma in scala molto più ridotta viene catalogato anche come microquasar.
L’immagine in alto (Cortesia ICRAR. Tutti i diritti riservati) mostra un concetto artistico del buco nero V404 Cygni mentre emette un getto di materiali. L’immagine in basso (Cortesia ICRAR. Tutti i diritti riservati) mostra un concetto artistico dell’intero sistema V404 Cygni con i materiali che vengono strappati alla stella e finiscono nel disco di accrescimento che circonda il buco nero.
Periodicamente nel sistema V404 Cygni avvengono violente esplosioni quando il buco nero inghiotte materiali in quantità e in occasione di quella del 2015, durata circa un paio di settimane, è stato possibile esaminare V404 Cygni con strumenti molto più sofisticati rispetto agli eventi precedenti. Nonostante ciò, studiare questo buco nero è complicato a causa delle sue peculiarità: una precedente ricerca aveva misurato il campo magnetico della sua corona scoprendo che è molto inferiore alle stime fatte in precedenza e i getti di materiali che emette provengono da diverse direzioni e non solo dai poli, come avviene normalmente, cambiando direzione rapidamente perché disco di accrescimento che circonda il buco nero oscilla generando un movimento simile a quello di una trottola.
Per riuscire a studiare i diversi orientamenti dei getti di materiali emessi dal buco nero V404 Cygni gli autori di questo nuovo studio hanno creato non una singola immagine da ore di osservazioni con un radiotelescopio bensì 103 immagini lunghe 70 secondi ciascuna per poi unirle assieme in un filmato che mostrava i cambi di orientamento dei getti. Questo lavoro è stato compiuto usando i radiotelescopi della rete Very Long Baseline Array (VLBA) negli USA per rilevare le onde radio emesse da quel sistema mentre i raggi X, utili per capire gli eventi in atto nella regione interna del disco di accrescimento, sono stati rilevati usando vari telescopi spaziali tra cui l’osservatorio per le energie elevate Integral dell’ESA (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory), che ha osservato l’esplosione con continuità per quattro settimane nel 2015.
Grazie alle rilevazioni dei raggi X i ricercatori hanno trovato le prove che la parte interna del disco di accrescimento che circonda il buco nero V404 Cygni è disallineata rispetto al buco nero, molto probabilmente perché la rotazione del buco nero è inclinata rispetto all’orbita della compagna. L’origine di quel disallineamento è un altro oggetto di studio e una possibile spiegazione è che si tratti della conseguenza di una spinta ricevuta durante l’esplosione in supernova della stella progenitrice.
La dottoressa Gemma Anderson, un’altra autrice dell’articolo e anche lei della Curtin University, ha dichiarato che quando c’è un disallineamento come quello di V404 Cygni ci si può aspettare di vederlo quando un buco nero inghiotte materiali molto rapidamente e ciò potrebbe includere altri fenomeni esplosivi e luminosi come un buco nero supermassiccio in una situazione analoga o la distruzione di una stella da parte di un buco nero.
Gli autori di questa ricerca hanno trovato un modo per studiare il buco nero V404 Cygni nonostante le oscillazioni e ciò potrebbe tornare utile in altri casi simili. L’ambiente attorno a un buco nero è davvero estremo, in questo caso lo è ancor di più e questa ricerca è davvero utile per capire meglio gli eventi osservati.
